Вы предоставили любимый график и любимую таблицу. Есть ли у Вас любимая схема?

Хилл:
«Я не уверен, что у нас есть одна любимая схема, но мы можем перечислить несколько.»
Хоровиц:
«Мы ломали голову, размышляя об этой одной единственной схеме. На протяжении всей книги мы брали примеры схем и представляли их в различных вариантах потому, что немалая толика инженерного искусства состоит в умении делать выбор. Вы выбираете этот вариант или тот в зависимости от цены, качества или любой другой причины. Например, не существует единственного в своем роде «самого лучшего» операционного усилителя.
Один из примеров, которые мы привели, был контроллер солнечного загара. Это не что-либо кому-либо необходимое, но мы считаем, что это в некотором смысле показательно. Сначала мы обратились к аналоговой главе, где повествуется о том, как создать интегратор. С его помощью можно отслеживать, сколько солнечной энергии вы получили. Затем, мы обратились к цифровой главе, взяли из нее счетчики и задействовали их в проекте. Потом, перешли к микроконтроллерам и они стали основой нашего эксперимента с солнечным загаром.
Аналогичным образом мы поступили с генераторами шума с псевдослучайной битовой последовательностью. Мы отталкивались от дискретной цифровой логики в направлении FPGA, CPLD и в итоге перешли к микроконтроллерам. Мы истратили 12 страниц на то, чтобы показать вам полдюжины различных способов получения псевдослучайной последовательности. Отличным примером является рисунок 8.93 на странице 559, на котором показано, как использовать генератор шума с псевдослучайной битовой последовательностью и аналоговую фильтрацию, чтобы получать различные цвета шума: «белый», «розовый», «красный». Сюда еще стоит отнести графики, качественно характеризующие данную схему.

Все компоненты на наших схемах пронумерованы. Вы можете видеть на схемах названия микросхем и нумерацию их выводов. В большинстве случаев мы собирали эти схемы, чтобы вы могли увидеть их качественные характеристики.
Мы считаем, что указанная схема выдает отличные битовые последовательности.»
Хилл:
«К моим любимым относится схема на рисунке 9.13, со страницы 606. Там показана схема внутреннего устройства линейного стабилизатора напряжения 317-й серии. Я всегда считал ее особенно элегантной и милой. Все эти схемы, что мы привели в своей книге, разработаны другими людьми, но некоторые из них особенно хороши. Не меньше я люблю схемы функциональных блоков цифровых мультиметров под брендами HP, Agilent и Keysight, которые мы разместили во многих частях книги. Например, рисунок 8.49 со страницы 513, рисунок 13.15 со страницы 896, рисунок 13.47 со страницы 919.»

В области проектирования электроники проявилось множество революционных открытий с момента опубликования второго издания книги в 1989 году. Вы всегда их замечали и раскрывали их сущность. Какие особые технологии, по вашему мнению, в корне изменят природу разработки электроники в последующие двадцать лет?

Хоровиц:
«В нашем детстве было так: если ты хотел заниматься электроникой, то становился радиолюбителем; если увлекался автомобильной техникой, то начинал собирать свою машину по частям. Тогда мы были на пути в эпоху, когда никому ничего не нужно будет самостоятельно изготавливать, а просто покупать уже готовое. Сейчас мы возвращаемся к эпохе, когда люди снова начинают заниматься индивидуальным производством и нам это приятно видеть. И все это благодаря наличию дешевых микроконтроллеров и готовых платформ для проектирования, таких как «Arduino», «Raspberry Pi» и им подобных.

Я считаю, что в этом немалая заслуга и сети Internet. Эта сеть сделала возможным узнавать, с помощью нескольких нажатий клавиш, чем занимаются другие люди. Появилась возможность делиться идеями и обсуждать любые вопросы в сообществах, в режиме реального времени. Сейчас это направление бурно развивается. Отвечая на Ваш вопрос о революционных открытиях и технологиях, я скажу, что таковыми считаю сеть Internet и наличие дешевой элементной базы.
По поводу будущего, я бы хотел привести цитату Нильса Бора: «Предсказать что-либо очень сложно, особенно если это касается будущего.»»
Хилл:
«Предыдущее издание книги было опубликовано в 1989 году. Это вводная специально для тех, кто хочет знать, как что-либо меняется за 25 лет.»
Хоровиц:
«Я не думаю, что мы в свое время предвидели появление платформы Arduino, сети Internet, журнала «Make» и многого другого. Еще в 60-х годах прошлого века я прочил туннельным диодам большое будущее. Но их свергли транзисторы, которые были быстрее, проще и дешевле. Где теперь туннельные диоды? Они исчезли! По-моему, те, кто берется за предсказание – глупцы!»
Хилл:
«Мы затрудняемся ответить на этот вопрос!»

Вы неоднократно упоминали огромное значение микроконтроллеров. Сообщество «element14» популяризует широкое разнообразие микроконтроллеров. Шабаз и я недавно обсуждали, повлияло ли на процесс проектирования появление дешевых, полнофунциональных плат на их основе. Есть ли здесь подводные камни? До этого, инженеру приходилось садиться за стол и изобретать с нуля схему, отвечающую условиям ее эксплуатации. Сейчас у него просто нет на это времени. И чтобы выполнить работу, он скорее применит микроконтроллер, с которым хорошо знаком. Возможно это немного чересчур, но приемлемо.

Хоровиц:
«Хотелось бы предостеречь! Вы конечно можете собрать схему из готовых блоков на микроконтроллерах, как конструктор «LEGO». Но если посмотрите на это дело более глубоко, то поймете, что этот подход не оптимален. В определенный момент вам все равно придется спуститься на более низкий уровень проектирования.
Позвольте в качестве примера привести ситуацию, сложившуюся у нас в Гарвардском университете. У нас имеются студенты, с конструкторскими заданиями построить то-то и то-то. Они посещают популярные технические сайты, набирают готовые модули и собирают на их основе схемы по принципу «этот выход похоже идет на этот вход» в надежде, что схема заработает. Но она в итоге не работает! Проблема состоит в том, что они не понимают таких вещей, как: различные уровни напряжения, различие в импедансах и шунтирование. У них получается что-то, что либо хорошо взрывается, либо не очень хорошо работает. Или это что-то что-либо генерирует, но они об этом не догадываются, поскольку ориентируются на информацию со встроенного экрана, а не на показания осциллографа. Меня беспокоит, что при наличии таких готовых к употреблению штуковин, вы упускаете порой очень важные вещи, имеющие отношение к надежности и соответствию стандартам качества.
С другой стороны, если это позволяет выполнить работу, то кто пожалуется, коли это предназначено исключительно для вас? Мне приятно осознавать, что микроконтроллеры – всего лишь элементная база человеческих разработок.»
Хилл:
«Позвольте мне обратить ваше внимание на двенадцатую главу нашей книги, которая называется «Сопряжение цифровых устройств». В ней мы учим, как правильно подсоединять процессоры к всевозможным другим устройствам. Подавляющее большинство цифровых устройств не поддерживают работу с уровнями напряжения 3,3 В. Так каким же образом вы собираетесь впоследствии подключить их к выводам процессора? Именно об этом мы подробно рассказываем в двенадцатой главе. А уже в тринадцатой главе мы обсуждаем подключения процессоров к аналоговым устройствам.
Если в качестве примера мы возьмем небольшую плату от TI или любого другого производителя, то увидим, что на ней обязательно имеются штырьки для подключения другой внешней схемы. Вопрос состоит лишь в том, будут они задействованы в конкретном проекте, или нет.
Вот этому мы и пытаемся научить.
Очень многие полагают, что если они освоили микроконтроллеры, то достигли вершины познания. Но они тут же теряются, когда возникает необходимость управлять огромным соленоидом или чем-то более серьезным наподобие него. В нашей пятнадцатой главе, посвященной микроконтроллерам, мы разместили три рисунка во всю страницу величиной. На страницах 1080, 1083 и 1085 изображены многие устройства, которые можно подключить к вашему процессору. Довольно захватывающее зрелище, наблюдать все эти странные «малютки»: контроллеры шаговых двигателей, емкостные датчики положения, видеодекодеры, Ethernet-контроллеры. Там целая куча всевозможных устройств, которые вы захотели бы подключить! Не малая часть повествования посвящена обучению читателей применять это многообразие устройств в своих проектах.»